一、車削加工技術

車削加工技術的原理是首先使用金剛石刀具進行粗加工,然后改用天然單晶金剛石刀具,以微車削方式進行精車。由于陶瓷材料的硬度和脆性都非常的大,傳統車削技術在進行精密陶瓷加工時,很難滿足其精度的要求,且加工效率低。此外,要提高車削加工的精密程度,還需要多采用硬質合金刀具,在車削過程中選用合理的刀具參數和車削參數,并使用合適的車削液進行冷卻。

目前,有一種加熱輔助車削的精密陶瓷加工技術得到了較為廣泛的應用,它是對待加工的陶瓷部件的局部或者整體進行加熱,使車削表面層達到合適溫度后進行車削加工。局部加熱可以改變陶瓷材料的硬度和強度,從而改善材料的可加工性,實現以塑性車削的方式車削陶瓷材料,進而提高車削效率和精度。

二、銑削加工技術

銑床是一種用途廣泛的機床,它可以加工平面、溝槽、螺旋形表面及各種曲面,它還可用于對回轉體表面、內孔加工及進行切斷工作等。

銑削加工的工作原理是:工件裝在工作臺上,銑刀旋轉為主運動,輔以銑頭的進給運動,工件即可獲得所需的加工表面。

由于銑削是多刃斷續切削,因而銑床在加工陶瓷時生產率較高,但是在精密陶瓷加工過程中,陶瓷表面會在機械應力作用下產生凹坑和表層微裂紋等缺陷。目前,主要通過研究新型刀具、選擇合適切削液、優化切削進給速度和進給量等工藝參數手段來提高精密陶瓷加工的質量。

三、磨削加工技術

磨削加工技術占到精密陶瓷加工的80%。磨削加工主要選用金剛石砂輪,加工時磨粒切削刃前方的材料因受到擠壓而剝落從而完成磨削。

磨削加工的缺點是:當壓力值過大時,陶瓷材料可能會因壓潰而形成碎屑。此外,磨削加工過程中的壓應力和摩擦熱的作用會導致陶瓷材料產生局部塑性流動,形成變形層。磨削加工過程中的切屑不易排除,會導致精密陶瓷加工效率低,砂輪磨損嚴重,加工成本也變高。

為了提高磨削加工的效率和精度,多在磨削工藝、磨料和研磨液方面進行研究與探索。通常會選用碳化硼、碳化硅和金剛石微粉作為磨料,也選用多晶金剛石研磨液和磁流研磨液。

通過對工業精密陶瓷加工中所采用的機械加工技術進行研究發現,傳統的機械加工技術現在已經很難滿足工業精密陶瓷的精度要求和加工效率要求,傳統機械加工技術必須做出改變,未來具體發展方向主要包括:(1)車削加工時采用硬質合金刀具,選用合適刀具參數、優化車削參數,并且使用合適的車削液進行冷卻;(2)銑削加工時通過研發新型刀具、選擇合適切削用量、優化銑刀具工藝參數來提高銑削能力;(3)磨削加工時通過優化磨削工藝參數,配置合適研磨液,研究先進復合磨削加工技術,來提高工業精密陶瓷加工中傳統機械加工技術的精度和效率。

陶瓷加工.png

2021-02-22

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